Manyetik Alanda Hareket Edebilen Mikrobotlar

Bir insan vücuduna mikobot yerleştirmek, robotun çalışmayı bırakması durumunda faydalı bir cihazdan tehlikeli duruma dönüşebilir. Mikrobotlar, pilleri ve motorları olmadan manyetik olarak kontrol edilebilseydi? Neler olurdu?

A- A+

12.03.2017 tarihli yazı 12460 kez okunmuştur.

Robot Biyomühendislik Manyetizma Tıp Sağlık Elektronik

Son yıllarda bilim insanları, manyetik olarak kontrol edilen mikro dolaşım robotlarını geliştirmeye yönelik çalışmalar başlattı. Fakat manyetik alan içerisindeki birçok robotun kontrol edilmesi oldukça zor bir iş olduğu görüldü.

Bir mühendislik ekibi kısa bir süre önce aynı manyetik alanın altında, bağımsız bir şekilde mikrobotları kontrol edebilecekleri bir cihaz oluşturduklarını açıkladı. Bu şekilde gelecekteki teknoloji ile birçok mikrobotun gerekli olduğu operasyonlar geçekleştirilebilecekti.

Fakat robotları kontrol eden manyetik alan vektörleri, bütün mikrobotları aynı şekilde etkilemektedir. Aynı yönde çalışmalarında sorun olmasa da, bağımsız olarak kontrol edilmesi oldukça güç bir işlemdir. Manyetik alanın içindeki bileşenleri değiştirmek için kullanılan teknoloji oldukça uzun süredir bulunmakta. Hatta günümüzde bileşenlerin birbirine bağımsız olarak kontrol edilebildiği birkaç yöntem de bulunmaktadır. Ancak birbirinin hemen yanında bulunan bileşenleri seçici olarak etkinleştirebilecek etkili bir yöntem bulunmamaktadır.

Başlıca kullanım alanlarından biri olan tıbbî uygulamalarda yardımcı olmak için kullanılacak robotlar, insan vücudunda küçük kanallardan bağımsız bir şekilde dolaşmaları gerekecek. Fakat bu tarz işlemler için sadece bir mikrobot yetmemektedir.

Çalışmayı yürüten mühendisler, bağımsız olarak navigasyon sistemli küçük robotları kullanmak yerine manyetizma ile uzaktan kontrol etmenin mümkün olduğunu söylediler. Bu şekilde robotlar, doğrudan bir güç sistemi ve mekanik kontrollere ihtiyaç duymadan daha küçük boyutlu olabilmektedir. Pil ve motor yerine, manyetik olarak çalışan bu robotlar, tahrik ve manipülasyon için sadece manyetik bir alana gerek duymaktadır.

Aynı manyetik alan içindeki farklı mikro-robotları kontrol etmenin iki yolu vardır. Birincisi, belirli bir manyetik alanda bağımsız davranabilmesi için farklı bileşenler yapılabilir. Fakat sürüler halinde kontrol etmek istenildiği zaman manyetik bileşenler oldukça karmaşık hale gelebilmektedir. Alternatif olarak, araştırmacıların bildirdiği makalede, belirli bileşenlerle seçici bir etkileşimde bulunmak için manyetik alanlar kullanılan bir teknik bulunmaktadır.

Araştırmacıların önerdiği teknik gerçekten de büyüleyiciydi. Bu teknik seçici bileşenleri kontrol etme biçimi, nesneyi manyetik girdiler ile hedeflenmiyordu. Hareket etmesi amaçlanan parçalar, serbest alan noktası (FFP) olarak bilinen halka şekilli bir manyetik alan ile çevrelenmişti.

►İlginizi Çekebilir: Manyetik Motor Teorisi Nedir?

Birden fazla hizalanmış manyetik bobinin ortasında, alanlar kesişir ve düşük bir alan açısı oluştururlar. Hareket etmesi gereken parçaları hedeflemek yerine, manyetik alan da hareket etmemesi gereken tüm parçalara bir kuvvet uygulanır. FFP'nin içinde olmayan herhangi bir şey, daha yüksek alan eğimiyle "kilitlenir". Daha sonra, dönen bir manyetik alan tanıtılarak, FFP içindeki şeyler (sadece iç kısımda) dönebilecektir.

Örneğin bir sistemdeki vidaları bağımsız olarak döndürmek için olanların FFP'nin içine girmesi gerekir. FFP'nin dışındaki vidalar, dönmelerini önleyen, "kilit" oluşturan bir manyetik kuvvet oluşturur. Merkezdeki, manyetik alan vidayı döndüremez ve başka bir manyetik alanla birlikte serbestçe dönmesine izin vermektedir. Bu şekilde, bilim adamları vidaları 3 milimetreye kadar ayrı ayrı harekete geçirebildiler. Teknoloji bir kez geliştikçe, daha da yakın olan bileşenleri kontrol edebiliyor hale gelebilir.

Tek başlarına kontrol edilen belirli bileşenler inanılmaz bir teknoloji ürünüdür. Bu teknoloji ile elektrik kullanılamayan sıvıların içerisinde, bu şekilde bir teknoloji ile pompalar yapılabilir. Hangi pompaların döneceğini veya hangileri kilitlenerek dönmeyeceği kontrol edilebilir.

Bu yeni teknoloji yöntemi kullanılarak, bir mikrobot, güç paketleri ve motorları ile inanılmaz derecede küçük yapılabilir, çünkü boyutları bir sınırlama gerektirmez. Sistem ilerledikçe, belirli bir görevi yerine getirebilecek daha karmaşık robotları potansiyel olarak kontrol edebilir. Yakında daha küçük ve daha karmaşık mikrobotlar, vücutta büyük hassasiyetle ve tehlikeli maddeler gerekmeden işlemleri gerçekleştirebilecek. Şu anda bu teknoloji çok uzak görünse de her geçen gün ilerleme kaydedildiğinde, manyetik olarak çalıştırılan robotlar gerçek dünyada uygulanabilir hale gelmektedir.

Kaynak:

►Interesting Engineering